柔性鑄鐵管的廣泛應(yīng)用
概述
隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展,人民生活水平的提高,對居住建筑的要求也越來越高。暢通的排水管網(wǎng),是一棟建筑至一個城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一,給人們的生活和生產(chǎn)提供有力的保障。
據(jù)有關(guān)資料記載,鑄鐵管在人們生活生產(chǎn)中應(yīng)用已有數(shù)百年歷史。早在洪武年間(公元1368-1399年),南京武廟閘渠就有鑄鐵管材使用;公元1644年起,法國凡賽爾宮使用的一條生活用鑄鐵管道,至今還有使用。
九十年代中期,隨著鑄鐵管材生產(chǎn)技術(shù)的提高,金屬型離心鑄鐵管材所特有的強度高、壽命長、噪音低、阻燃防火性強、柔性抗震、可再生循環(huán)使用等諸多優(yōu)點凸現(xiàn)出來,重新得到社會和市場的認可,被廣泛用于高層、超高層住宅、市政工程、醫(yī)院學校等領(lǐng)域,這是鑄鐵管材的二次崛起。
柔性鑄鐵排水管分類
1、從管道系統(tǒng)的構(gòu)成上,鑄鐵排水管材可以分為直管、管件、輔助三大類。
直管是管道系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分;品種繁多的管件是實現(xiàn)排水系統(tǒng)的保證(匯集、轉(zhuǎn)向、透氣、閉水閉氣、消能緩壓、檢查清障等);輔助主要器連接、密封作用。
2、從接口形式上,鑄鐵排水管材可以分為柔性接口和剛性接口兩大類。
柔性接口排水管具有較強的抗曲撓、伸縮變形能力和抗震能力,具有廣泛的適用性。
剛性接口排水管缺乏承受徑向曲撓、伸縮變形能力和抗震能力,使用過程受到建筑變形、熱脹冷縮、地質(zhì)震動等外力作用時,易產(chǎn)生管體破裂,造成滲漏事故,因而被逐漸淘汰,僅僅在一些低矮建筑或特殊場合使用。
3、從接口的連接放上,柔性接口鑄鐵排水管材又可分為無承口W型(俗稱卡箍式)、法蘭機械式A型、(雙)法蘭機械式B型、柔性承插式等四種。上述四種柔性接口排水管材在不同的國家和地區(qū)廣泛使用,目前國內(nèi)比較常用的是W型、A型、B型三種。
W型管材具有徑向尺寸?。o法蘭盤)、便于布置、節(jié)省空間、長度可以在現(xiàn)場按需套裁節(jié)省管材、拆裝方便便與維修更換等優(yōu)點。
A型管材具有接口強度高、密封性好、抗震性能強的優(yōu)點。
雙法蘭(B型)結(jié)合了W型直管長度可以按需套裁、A型接口強度高的優(yōu)點 ,逐漸被市場接受和選用。
柔性承插式管材具有徑向尺寸適中、安裝方便、抗震性能強的優(yōu)點,但對制造精度和附件精度、質(zhì)量要求較高。國內(nèi)尚沒有柔性承插式產(chǎn)品,應(yīng)該作為生產(chǎn)企業(yè)今后產(chǎn)品開發(fā)的一個重點。
4、從制造成型方式上,直管可分為機制、手工翻砂兩大類,其中機制又可分為金屬型離心鑄造和連續(xù)鑄造兩種。管件可以分為機械造型和手工翻砂兩大類。
金屬型離心鑄造具有管體組織致密、表面光潔、壁厚均勻、尺寸穩(wěn)定和生產(chǎn)效率高等特點,是絕大多數(shù)企業(yè)采用的生產(chǎn)方式;連續(xù)鑄造的直管表面質(zhì)量差一些,生產(chǎn)效率較低;手工翻砂管缺點、缺陷較多,屬于市場淘汰產(chǎn)品。
柔性鑄鐵排水管性能參數(shù)
與其他金屬管材和塑料管材相比,鑄鐵排水管材具有一些獨特的優(yōu)點,主要體現(xiàn)在強度高、噪音低、壽命長、阻燃防火、柔性抗震、無二次污染、可再生循環(huán)利用等方面。
1、噪音低、強度高、壽命長
排水管的水流呈不充盈和重力流狀態(tài),摩擦、沖擊、振動產(chǎn)生噪音在所難免。
鑄鐵中的石墨對振動能起緩沖作用,阻止晶粒間的振動能的傳遞,并將振動能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋K澡T鐵管材具有很好的減震降噪性。試驗資料表明,DN100管道流量為2.7L/s時,鑄鐵管的噪音值為46.5dB,U-PVC管的噪音值為58dB,故在要求安靜的居住建筑、學校、醫(yī)院、會場、賓館等場合,宜選用鑄鐵排水管材。
鑄鐵的抗拉、抗彎強度是常用塑料管材PVC的4倍。
鑄鐵的基體組織的電位差小、電化學作用小,同時含硅量高,能夠在表面形成連續(xù)的SIO2保護膜,因此其耐銹蝕性能遠高于鋼材,在相同的環(huán)境、介質(zhì)中鑄鐵的耐銹性是鋼材的3倍以上。
鑄鐵排水管材優(yōu)良的耐腐蝕和強度特性,使其使用壽命遠大于鋼管和塑料管材。
2、柔性抗震
鑄鐵的線脹系數(shù)比較低,因而受環(huán)境溫度影響自身產(chǎn)生伸縮量很小,同時鑄鐵排水管材的柔性接口結(jié)構(gòu),使其具有較高的抗伸縮、曲撓變形能力和抗震能力,系統(tǒng)軸向變形35mm、橫向振動曲撓值31.5mm以內(nèi)接口不滲漏。
3、耐高溫,阻燃防火
排水管具有貫穿、連接各樓層和房間的特性,一旦發(fā)生火災(zāi)如若排水管材易熔、阻燃性差,很快融化破裂就會形成煙灶效應(yīng)。鑄鐵管阻燃及高熔點是它有很好的防火阻燃性。
4、無二次污染,可再生循環(huán)使用
鑄鐵材質(zhì)本身不含化學毒素,不會對污、廢水產(chǎn)生二次污染,并且當建筑或排水管道保費拆除時,鑄鐵排水管材可100%回收再生,循環(huán)使用。
柔性鑄鐵排水管應(yīng)用
根據(jù)施工經(jīng)驗,在實際安裝工程中,A型和W型兩種管材搭配使用效果較好,既可以滿足施工質(zhì)量、使用功能的需要,又可以節(jié)約材料、降低成本。一般排水橫干管、首層出戶管宜采用A型管,排水立管及排水支管宜采用W型管。這樣搭配使用的好處是:A型管由于法蘭壓蓋連接的機械性能較好,在做排水橫干管時,可以保證使用壽命和使用功能。同時,由于自身良好的機械強度,特別適用于高層排水出戶橫管,可以承受上層來水的沖擊力。
W型管由于安裝快捷,接口可曲撓性良好,宜做排水立管的選用材料,特別是作為廁浴間內(nèi)排水橫支管的安裝施工時,可以利用其接口的良好可曲撓性和嚴密性,對排水管道的坡度進行良好控制。同時由于W型管連接件的特性,結(jié)合現(xiàn)在住宅工程的竣工裝修現(xiàn)狀(一般都是廁浴間排水立管明露),在進行立管隱蔽裝修時,便于裝修布置,可以節(jié)約空間,增大實際使用面積。此外,將A型和W型兩種管材搭配使用,除上述原因外,還因為A型管安裝施工過程中產(chǎn)生的剩余短料可以作為地上排水橫支管的安裝使用,節(jié)省材料,具有良好的經(jīng)濟效益。結(jié)合目前國內(nèi)外對兩種管材的使用情況,筆者結(jié)合自己的施工使用中的一點經(jīng)驗,著重對W型管的安裝施工,作一下簡單介紹。
W型管的連接采用不銹鋼卡箍件進行連接施工。不銹鋼卡箍件由膠套、卡箍、穿孔滾動軸及螺栓構(gòu)成。接口采用橡膠套密封,效果好,能承受來自各方向的震動(包括強烈地震)。外罩為不銹鋼卡箍,接口美觀牢固、耐腐蝕。在安裝接口時將卡箍放松到最大直徑限位,先將不銹鋼外套套入管道,然后接口的兩端分別對入橡膠套內(nèi),將不銹鋼外套套在橡膠套外部擰牢即可獲得滿意效果。
W型管連接方式?jīng)Q定了其安裝、維修方便的特點,但是,由于采用螺栓緊固擠壓橡膠密封套的連接方式連接,密封程度除了同材料本身有關(guān)系外,主要取決于螺栓的緊固程度。根據(jù)筆者的施工經(jīng)驗,緊固螺栓時,最好采用由廠家配套提供的專用工具(目前市場上也有),這樣即可以保證緊固效果又可以提高工作效率。另外,當排水管道發(fā)生堵塞時,只需要將卡箍件拆下即可,簡單易行,這是傳統(tǒng)的其它管材所沒有的優(yōu)點。
為了保證施工質(zhì)量和使用功能,防止跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象出現(xiàn),在實際工程中,除了進行常規(guī)的通水通球試驗以外,筆者還采用了滿水試驗和輕敲聽聲音相結(jié)合的辦法。對每次進場的材料進行滿水試驗抽查,全部合格后方可進場,具體使用時,輕敲材料,如聲音輕脆,則合格,一旦有嗡嗡的聲音,則表示有破裂。其次在每天管道施工完后,對管口進行臨時封堵,防止雜物掉落進后堵塞管道。在每個廁浴間安裝完成后,均對排水支管做滿水試驗,主要檢查接口是否漏水,有問題及時處理。
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